USB Flash – неисправности?
Флешки – довольно простые устройства, состоят из следующих частей:
- плата PCB;
- USB разъём тип А;
- стабилизатор питания контроллера и флэш из 5 в 3,3 вольт;
- микросхема контроллера;
- микросхема энергонезависимой NAND памяти;
- кварцевый резонатор, обычно на 12 Mhz (на схеме не показан).
Основные типичные неисправности:
PCB – многослойная печатная плата на которой устанавливаются все элементы флеш.
Типичные неисправности: некачественная пайка, внутренние обрывы проводников при механическом повреждении, удар, изгиб. Симптомы: нестабильная работа флеш.
USB разъём – некачественная пайка контактов. Симптомы: флеш периодически не определяется.
Стабилизатор – конвертирует и стабилизирует напряжение поступающие с компьютера в напряжение необходимое для работы контроллера и флэш памяти. В некоторых моделях флешек отсутствует или встроен в контроллер. Симптомы: флеш не определяется совсем, или видно в системе как неопознанное устройство. Часто выходит из строя при переполюсовке USB разъёма.
NAND микросхема – энергонезависимая память. Симптомы: повреждение отдельных блоков памяти (бед блоки) в связи со старением или по другим причинам, невозможность записи или чтения, лечится переформатированием фирменной утилитой с уменьшением общего размера флэш.
Контроллер – микросхема управления NAND памятью и передачи данных. В ней хранятся данные о типе микросхемы NAND-памяти, производителе и другая служебная информация необходимая для функционирования флеш накопителя. Симптомы: флеш определяется как неизвестное устройство, нулевой или заниженный объём флеш памяти. Часто выходит из строя при «горячем» извлечении флеш. Обычно помогает перепрошивка контроллера фирменными утилитами.
Кварцевый резонатор – формирует опорную частоту для функционирования логики контроллера и флеш памяти. При поломке (что бывает крайне редко), флэш не определяется в системе или определяется как неизвестное устройство.
Восстановление флеш накопителей после программных сбоев
Программные сбои контроллера.
В любой флешке установлена микросхема-контроллер. Он отвечает за передачу данных между компьютером и флеш-памятью. Контроллером управляет микропрограмма. Часть микропрограммы записана в микросхеме памяти (а это в основном параметры памяти, транслятор, различные идентификаторы и флаги, например - флаг запрета записи). В случае различных сбоев питания, неправильного извлечения и других причин – происходит сбой микропрограммы контроллера. В результате чего контроллер блокируется и не отвечает на запросы операционной системы. Также, блокировка может произойти из-за износа микросхемы памяти - появления дефектных блоков или превышения порога циклов записи (тогда контроллер сам метит блок как неиспользуемый и часто блокирует флеш на запись). При подключении к компьютеру такой флеш-диск может опознаваться как «Неизвестное устройство», иметь формат RAW или может быть виден в системе как диск с нулевой ёмкостью. При попытке доступа к нему могут выводиться сообщения «Вставьте диск» или «Нет доступа к диску». Иногда, флеш-диск становится доступен только для чтения. Данные видны и читаются, но при попытках создания файла, стирания или форматирования выводится сообщение – «Диск защищен от записи». В данном случае контроллер переходит в режим защиты данных при обнаружении ошибок микропрограммы или флеш-памяти для предотвращения её дальнейшего разрушения (память NAND установленная во флешке повреждается в основном при записи данных).
Большинство утилит по восстановлению производят полное форматирование памяти, по этому, если нужно сохранить важные данные и не потерять их безвозвратно – обратитесь к специалистам по восстановлению информации. С помощью специального оборудования будет произведено считывание и расшифровка информации непосредственно из микросхемы NAND памяти в обход сбойного или неисправного управляющего контроллера.
Порядок восстановления флеш накопителя.
1. Нужно выяснить модель микросхемы-контроллера чтобы найти утилиту для работы с ним. Это можно сделать двумя способами. Первый – вскрыть корпус флешки и посмотреть наименование модели контроллера нанесённой на корпусе микросхемы. Если вскрыть корпус проблематично – используем второй способ. Он заключается в определении модели по кодам VID и PID зашитым в микропрограмме контроллера. VID – это идентификатор производителя, а PID – идентификатор устройства. VID и PID имеются в любом USB устройстве. Эти коды можно считать такими программами как CheckUDisk 5.0, UsbIDCheck, ChipGenius v2.64, а также средствами операционной системы.
Если VID&PID считать не удаётся или значения пусты, велика вероятность электрического повреждения микросхемы. В данном случае программными способами вылечить накопитель уже не получится.
2. Итак, VID&PID удалось считать, значит шансы на восстановления уже есть. Далее по значениям VID&PID можно найти производителя флеш-накопителя и модель установленного контроллера (например с помощью базы iFlash). Определив контроллер, переходим к поиску сервисной утилиты для работы с ним.
3. Подходящую утилиту можно найти на сайте производителя или в каталоге утилит сайта www.flashboot.ru. Для удобства утилиты отсортированы по производителям контроллеров.
Например: Вы определили, что VID вашей флэш – 1005, а PID – B113. По базе iFlash находим что во флеш установлен контроллер PS2136 фирмы PHISON. Утилита для этого контроллера USB 2K REL90 (PS2231-UP12). А если тип контроллера был определён вскрытием корпуса, тогда сразу переходим в каталог файлов и ищем подходящую утилиту.
После восстановления работы контроллера велика вероятность вытащить хоть какие-то данные из памяти флешки. Для этого можно воспользоваться программой PhotoRec.
Если данные уже не нужны или информация полностью разрушилась, рекомендуется провести тест флеш памяти на наличие сбойных секторов. Сделать это можно программами MyDiskTest v2.42, Victoria 4.3 Beta или Flashnul 0.99.
Восстановление данных с FLASH USB (флеш карт)
К носителям данного типа относятся USB Flash накопители и все многообразие карт Flash памяти (CF, SD, MS, MMC, xD и т.д.). В подавляющем большинстве типов эти накопители структурно состоят из управляющего контроллера (как правило, это специализированный процессор) и, собственно, микросхем памяти (их может быть от 1-ой до 4-х).
Восстановление флешки может потребоваться в случае физических, электрических, логических повреждений и разрушения внутренней структуры.
1) Физические повреждения
К повреждениям данного типа относятся любые, внешне заметные, повреждения, а именно: повреждения корпуса, изменения геометрии раъема и т.д. Как правило, в таких случаях удается восстановление флешки путем замены разъема и восстановлением утраченных в результате повреждения электрических связей.
2) Электрические повреждения
Эти повреждения возникают из-за нестабильного питания, плохого контакта разъема и выхода из строя электрических элементов накопителя. Для такого рода повреждений характерно отсутствие внешних физических повреждений, но при этом Flash-накопитель не определяется системой. В большинстве случаев такие повреждения связаны с выходом из строя контроллера накопителя и цепей питания, а сама информация, хранящаяся в микросхемах памяти, остается целой. Для восстановления данных на флеш (flash) и восстановления флешки в таких случаях необходимо заменить неисправный контроллер (или другие, вышедшие из строя элементы) и привести накопитель в рабочее состояние и далее считать всю информацию в специальный файл-образ. При невозможности замены контроллера (их многообразие удивляет) или других элементов нужно снять микросхемы памяти и считать их на программаторе (FRT 1.0), далее произвести восстановление структуры данных флеш карт, файловую систему и пользовательские данные.
3) Разрушение внутренней структуры
Данный тип повреждений наиболее характерен для носителей, основанных на Flash памяти. При разрушении внутренней структуры накопитель определяется с неправильной емкостью или вообще не определяется системой. Внутренняя структура и схема ее работы очень сложна. Как уже говорилось, в большинстве случаев Flash накопители работают под управлением собственного контроллера-процессора, который работает по определенному алгоритму. Стоимость патентов на использование уже известных алгоритмов чрезвычайно высока, поэтому каждая фирма-производитель таких носителей старается создать свой алгоритм внутренней работы и получить на него патент. Таким образом, к настоящему времени сложилось огромное многообразие алгоритмов внутренней работы накопителей и даже у одной фирмы-производителя может быть несколько таких алгоритмов (например, свой алгоритм для каждой модельной линии). Это усложняет восстановление flash карт.
Физические особенности Flash памяти отрицательно сказываются на надежности носителя. Излишняя интенсивность использования носителей на Flash памяти приводит к появлению сбоев в их работе. К сожалению, неисправности внутренней структуры, из-за обилия алгоритмов работы, в большинстве случаев требуют индивидуального подхода и являются наиболее трудоемкими. При таких нарушениях приходится снимать микросхемы памяти, считывать их и анализировать внутренний алгоритм работы, после выявления этого алгоритма требуется настройка специализированного программного обеспечения, а в некоторых случаях и написание дополнительных модулей для восстановления информации на флешке. Только после этого возможно создание корректного файла-образа, из которого уже можно восстановление данных с флешки.
4) Логические повреждения
Для этого типа повреждения данных характерно то, что сам накопитель остается в рабочем состоянии, определяется системой и, возможно, видна часть информации. Логические повреждения данных могут возникнуть при сбоях питающих напряжений, плохого контакта разъема (как и в предыдущем случае), а также, сбоях операционной системы. К этому типу повреждений можно отнести и форматирование или удаление данных, которые затем понадобились и вследствие чего нужно срочное восстановление флешки.
